Klasik Fiziğe Karşı Kuantum Teorisi

Bu konuyu açmamdaki amaç Kuantum Teoris'nin tam anlamı ile anlaşıldığı bir kaynağın doğmasına aracılık etmektir. Bu teori hakkında bilgilerim kısıtlıdır. Bu sebeple Kuantum Teorisi ile ilgili bir anlatımdan ziyade çok kabaca bir giriş yapacağım. Forumun diğer üyelerinin katılımı ile de konunun dallanıp budaklanarak anlaşılır bir mertebeye geleceğini umut ediyorum.

Bildiğim kadarıyla Kuantum Teorsi'nin doğuşu aşağıdaki 3 deneyin (bu deneyler hakkında detaylı bilgi sunmayacağım) ortaya çıkardığı krizlere karşı Max Planck, Albert Einstein ve Niels Bohr'un ilerisi sürdükleri çözümler ile olmuştur.

1. Kara Cisim Işınımı ve Morötesi Felaket (Planck'ın Kuantumu)
2. Fotoelektrik Etki (Einstein'ın Işık Parçacıkları)
3. Parlak Çizgi Işık Tayfı (Bohr Atomu)

Her bir deney ışınım ve maddenin etkileşimini içermiştir. Ölçümler doğru ve yeniden elde edilebilir biçimde olmasına karşın bir takım paradokslar doğurmaktadır. (Bu deneyler, sonuçları ve çözümleri konu içerisinde detaylıca tartışılabilir.)

Aşağıdaki 6 madde klasik fiziğin, kuantum fiziğinden öncekki temel ve değişmez varsayımlarını içermektedir.

1. Evren, bir mutlak zaman ve uzay çatısı içinde kurulu dev bir makinedir. Karmaşık hareket, makinenin iç parçalarının basit bir hareketi olarak anlaşılabilir.
2. Newton'a göre her hareketin bir nedeni vardır. Eğer bir kütle hareket ediyorsa, bu hareketi neyin meydana getirdiği mutlaka keşfedilebilir.
3. Determinizm. (Belirlenimcilik.)
4. Işığın özelliklerini tarif eden Maxwell'in elektromanyetik dalga teorisi.
5. Hareket halindeki enerjiyi temsil eden iki fiziksel model vardır : Parçacık ve Dalga
6. Bir sistemin, sıcaklık ya da sürat gibi özelliklerini istenilen doğruluk derecesine göre ölçmek mümkündür. Atom sistemlerinin de istisna olmadığı düşünülürdü.

Ancak Kuantum Teorisi'nin ortaya çıkışıyla beraber, mutlak doğru olduğuna inanılan bu varsayımların şüpheli oldukları ortaya çıktı.

Bu ön bilgiler ışığında, "Kuantum Teorisi nedir?" "Kuantum Teorisi'nin klasik fiziğin temel varsayımlarına karşı sunduğu açıklamalar nelerdir?" "Bugün, Kuantum Teorisi'nin geldiği son nokta nedir?" gibi sorularla ilgili bilgi ve görüşleriniz nelerdir?

TuVNeRa

Yarbay

21575 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

abdullahors84

Yarbay

5610 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Orijinalden alıntı: abdullahors84

Bu noktada bende farklı düşünüyorum zira klasik fizik belki ayrıntı noktasında açıklayıcı olamamıştır. Ancak Kuantum fiziği ile kökten değiştirilecek kabul görmüş bilgiler olsaydı sanırım en başta patlak verirdi ve fizik bugüne gelmezdi diye düşünüyorum veya yazdıklarınızdan bazı noktaları kaçırdım. Siz bu konuda ne düşünüyorsunuz....

Aslında klasik fiziğin belirleyici olduğu durumlarda da kuantum mekaniği geçerlidir. Mesela bir taşı attığınızda hızına göre taşın da bir "de broglie dalgaboyu" vardır denilebilir. Yalnız bu taşın boyutu ve hareketi göz önüne alınınca gözlenemeyecek kadar küçük bir fark oluşturur.

Başka bir örnek de tünelleme; eğer bir duvara yaslanıp yeterince uzun süre beklerseniz duvarın öteki tarafına tünelleme yapabilirsiniz. Birkaç milyar yıl beklemeniz gerekeceğinden pek bir anlamı yok ama sabrınız varsa, ömrünüz yeterse deneyebilirsiniz ve muhtemelen duvarın içinden geçmeyi başarırsınız. (Hem de duvarı yıkmadan.)

Kuantum teorileri fiziğe bakışı kökten değiştirmiştir. En baştan patlak vermemesinin sebebi o zamanlar yeterli bilgi ve gözlem teknolojilerinin olmayışıdır. Mesela 13-14. yüzyıllarda alfa parçacığının potansiyel engeli geçmesi veya yansımasının konuşulması pek mümkün değildir.

quote:

Orijinalden alıntı: Previous Tune

Bu başlığı atmamdaki amaç klasik fizikçilerce mutlak doğru olarak kabul görmüş 6 maddelik varsayımların Kuantum Teorisi ile beraber şüpheli olduklarının ortaya çıkmış olmasıdır.
Kuantum Fiziği ile klasik fizik birbirinden tamamen bağımsız mıdır? Değil ise, Kuantum Teorisi klasik fiziğe ne kazandırmıştır ya da ne değiştirmiştir?

O altı madde klasik fizik- kuantum fiziği arasında bir çelişki göstermiyor. Aslında o maddelerde bir mantık hatası da var. O maddelerin bir kısmı göreliliğe(özel ve genel) atıftır ki görelilik klasik fiziğin bir parçasıdır.

quote:

Orijinalden alıntı: Previous Tune

Benim asıl öğrenmek istediğim cevapların soruları yukarıdaki 6 madde ile ilgili olan ve TuVNeRa'ya sorduğum sorulardır. Bu teori ile ilgili en son bir kitap okudum. Ancak kitapta da teoriyi bir bütün olarak işlemekten ziyade anlatımı oldukça dağınık geldi bana. (henüz bitmedi kitap) Ya da en azından merakımı giderecek, teorinin özünü işleyen bir anlatımla karşılaşmadım. Ya da kafam basmadı : ) Bu sebeplerden henüz fikrimi belirtecek düzeyde bir alt yapım olduğunu düşünmüyorum. Konunun asıl açılış amacıda bu alt yapıya ulaşmak istememdir.

Popüler bilim kitapları ile konuyu tam olarak anlayamazsınız. Hatta kesin olarak söylemeliyim ki matematiksel yollarla anlatım yapılmıyorsa konuyu anlamazsınız, ancak "Böyle bir şey varmış." düzeyinde bilgi sahibi olursunuz. Bu sebeple popüler bilim kitapları ile bilimsel kitaplarını birbirine karıştırmayalım. Eğer hedefiniz konu hakkında soru sorup sözel cevaplar alabilecek ve bu cevapları anlayabilecek bilgiye sahip olmaksa bu kitaplara devam edin ama eğer derinlemesine bilgi sahibi olmayı amaçlıyorsanız o zaman seçtiğiniz yol sizi oraya götürmez.

Buna basit bir örnek vermek gerekirse ehliyet kursları sanırsam cuk oturur. Motor dersinde öğrenilenler ile bir motorun nasıl çalıştığını anlamanız mümkün değildir. En basidinden termodinamik süreçleri öğrenemezsiniz ki işin temeli zaten budur. İlkyardım dersinde omurga yaralanmaları ile ilgili bir konuyu okuyunca da omurilik cerrahisindeki yeni gelişmeleri takip edemezsiniz.

Okuduğunuz kitapla kuantum fiziğinin içerdiği bilgiler arasındaki fark da sanırsam bu kadar büyüktür.

< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi onur_uygun -- 8 Ağustos 2011; 16:50:34 >

abdullahors84

Yarbay

5610 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun

quote:

Orijinalden alıntı: abdullahors84

Bu noktada bende farklı düşünüyorum zira klasik fizik belki ayrıntı noktasında açıklayıcı olamamıştır. Ancak Kuantum fiziği ile kökten değiştirilecek kabul görmüş bilgiler olsaydı sanırım en başta patlak verirdi ve fizik bugüne gelmezdi diye düşünüyorum veya yazdıklarınızdan bazı noktaları kaçırdım. Siz bu konuda ne düşünüyorsunuz....

Aslında klasik fiziğin belirleyici olduğu durumlarda da kuantum mekaniği geçerlidir. Mesela bir taşı attığınızda hızına göre taşın da bir "de broglie dalgaboyu" vardır denilebilir. Yalnız bu taşın boyutu ve hareketi göz önüne alınınca gözlenemeyecek kadar küçük bir fark oluşturur.

Başka bir örnek de tünelleme; eğer bir duvara yaslanıp yeterince uzun süre beklerseniz duvarın öteki tarafına tünelleme yapabilirsiniz. Birkaç milyar yıl beklemeniz gerekeceğinden pek bir anlamı yok ama sabrınız varsa, ömrünüz yeterse deneyebilirsiniz ve muhtemelen duvarın içinden geçmeyi başarırsınız. (Hem de duvarı yıkmadan.)

Kuantum teorileri fiziğe bakışı kökten değiştirmiştir. En baştan patlak vermemesinin sebebi o zamanlar yeterli bilgi ve gözlem teknolojilerinin olmayışıdır. Mesela 13-14. yüzyıllarda alfa parçacığının potansiyel engeli geçmesi veya yansımasının konuşulması pek mümkün değildir.

quote:

Orijinalden alıntı: Previous Tune

Bu başlığı atmamdaki amaç klasik fizikçilerce mutlak doğru olarak kabul görmüş 6 maddelik varsayımların Kuantum Teorisi ile beraber şüpheli olduklarının ortaya çıkmış olmasıdır.
Kuantum Fiziği ile klasik fizik birbirinden tamamen bağımsız mıdır? Değil ise, Kuantum Teorisi klasik fiziğe ne kazandırmıştır ya da ne değiştirmiştir?

O altı madde klasik fizik- kuantum fiziği arasında bir çelişki göstermiyor. Aslında o maddelerde bir mantık hatası da var. O maddelerin bir kısmı göreliliğe(özel ve genel) atıftır ki görelilik klasik fiziğin bir parçasıdır.

quote:

Orijinalden alıntı: Previous Tune

Benim asıl öğrenmek istediğim cevapların soruları yukarıdaki 6 madde ile ilgili olan ve TuVNeRa'ya sorduğum sorulardır. Bu teori ile ilgili en son bir kitap okudum. Ancak kitapta da teoriyi bir bütün olarak işlemekten ziyade anlatımı oldukça dağınık geldi bana. (henüz bitmedi kitap) Ya da en azından merakımı giderecek, teorinin özünü işleyen bir anlatımla karşılaşmadım. Ya da kafam basmadı : ) Bu sebeplerden henüz fikrimi belirtecek düzeyde bir alt yapım olduğunu düşünmüyorum. Konunun asıl açılış amacıda bu alt yapıya ulaşmak istememdir.

Popüler bilim kitapları ile konuyu tam olarak anlayamazsınız. Hatta kesin olarak söylemeliyim ki matematiksel yollarla anlatım yapılmıyorsa konuyu anlamazsınız, ancak "Böyle bir şey varmış." düzeyinde bilgi sahibi olursunuz. Bu sebeple popüler bilim kitapları ile bilimsel kitaplarını birbirine karıştırmayalım. Eğer hedefiniz konu hakkında soru sorup sözel cevaplar alabilecek ve bu cevapları anlayabilecek bilgiye sahip olmaksa bu kitaplara devam edin ama eğer derinlemesine bilgi sahibi olmayı amaçlıyorsanız o zaman seçtiğiniz yol sizi oraya götürmez.

Buna basit bir örnek vermek gerekirse ehliyet kursları sanırsam cuk oturur. Motor dersinde öğrenilenler ile bir motorun nasıl çalıştığını anlamanız mümkün değildir. En basidinden termodinamik süreçleri öğrenemezsiniz ki işin temeli zaten budur. İlkyardım dersinde omurga yaralanmaları ile ilgili bir konuyu okuyunca da omurilik cerrahisindeki yeni gelişmeleri takip edemezsiniz.

Okuduğunuz kitapla kuantum fiziğinin içerdiği bilgiler arasındaki fark da sanırsam bu kadar büyüktür.

Alıntıları Göster

@onur_uygun

Aslında ben yukarıda mevzusu geçtiği için o yazıyı yazdım ve kuantum teorisi sanki parçaların bütünü gibi. Aslında elimizde olan bilgiler ama birleştiremiyoruz gibi. Nasıl desem, sanki motorun ve tekerleğin valığını ne işe yaradığını biliyoruz ama nasıl kullanılması gerektiğini ve nasıl birleştirilmesi gerektiğini bilmiyoruz gibi. Bilenler ise bilmeyenlerin bilgi birikimlerinin eksikliğinden dolayı durumu tam açıkalyamıyor gibi. Ben bir çok kaynaktan okusamda anlayamadım. Bundan dolayı fizikte eksiklerim olduğu kanısına vardım ve bu konunun bir bölümü benim için biraz ertelendi gibi

quote:

Orijinalden alıntı: abdullahors84

@onur_uygun

Aslında ben yukarıda mevzusu geçtiği için o yazıyı yazdım ve kuantum teorisi sanki parçaların bütünü gibi. Aslında elimizde olan bilgiler ama birleştiremiyoruz gibi. Nasıl desem, sanki motorun ve tekerleğin valığını ne işe yaradığını biliyoruz ama nasıl kullanılması gerektiğini ve nasıl birleştirilmesi gerektiğini bilmiyoruz gibi. Bilenler ise bilmeyenlerin bilgi birikimlerinin eksikliğinden dolayı durumu tam açıkalyamıyor gibi. Ben bir çok kaynaktan okusamda anlayamadım. Bundan dolayı fizikte eksiklerim olduğu kanısına vardım ve bu konunun bir bölümü benim için biraz ertelendi gibi

Evet, kuantum teorisi ve buna bağlı teoriler pek çok şeyi açıklayabiliyor ama pek çoğu kullanlamıyor diyebiliriz. Fakat bu kullanılmayacağı anlamına gelmez. Kullanabilme olayı biraz farklı, uygulama pek çok teknolojinin birleşimidir. Bu sebeple kuramsal fizikteki gelişmeleri hemen kullanlacakmış gibi görmemek gerekir.

En basidinden MR görüntüleme teknolojisinin mantığı nükleer magnetik rezonansa(NMR diyelim) dayanır. Bu teknoloji sayesinde insan vücudu ile ilgili inanılmaz boyutta veriler elde edilir ve bu veriler hayat kurtarır. Fakat en basidinden insan vücudu ile ilgili bu kadar veriyi bir cihazla toplamak NMR bilgisinin bir uygulamasıdır ama başka bir zorluk daha vardır. O kadar devasa veriyi nasıl kaydedeceğiz? O kadar devasa veriyi nasıl işleyeceğiz? O kadar devasa veriyi nasıl yorumlanacak şekilde düzenleyeceğiz?

Burada da bilgisayara dayalı işlemgücünün yeterli düzeye ulaşmasını beklemek lazım. Tabii bu işlem gücü için gerekli teknolojiler inanılmaz boyutta araştırma istiyor. 386 DX 33 MHz işlemciyle olacak iş değil. Yeni tip nano boyutlardaki transistörleri icat etmek lazım, onları üretecek litografi teknolojilerini yapmak lazım.

O kadar veriyi kaydedecek düzeyde depolama sistemleri için katıhal fiziğinde sağlam gelişmeler olması lazım. (80 MB HDD ile olacak gibi değil)

O kadar veriyi yorumlayacak yazılımlar için de gelişmeler olması lazım. En basidinden programcıların yetişmesi lazım.

Yani kuramsal bilginin bulunması ile uygulama arasında çok fazla basamak var. Bu pek çok kuramsal bilgi için geçerli bir durumdur. Yani arabanın motoru, kasası, tekerlekleri var ama benzin veya başka bir yakıtı üretecek petrokimya bilgisi yoksa "Araba yapabiliriz ve buna yanıcı bir madde ile yol aldırabiliriz." deyip yıllarca yanıcı sıvı üretecek birinin çıkmasını beklersiniz.

quote:

Orijinalden alıntı: Previous Tune

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun
...

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun
Başka bir örnek de tünelleme; eğer bir duvara yaslanıp yeterince uzun süre beklerseniz duvarın öteki tarafına tünelleme yapabilirsiniz. Birkaç milyar yıl beklemeniz gerekeceğinden pek bir anlamı yok ama sabrınız varsa, ömrünüz yeterse deneyebilirsiniz ve muhtemelen duvarın içinden geçmeyi başarırsınız. (Hem de duvarı yıkmadan.)

Burayı biraz daha detaylandırarak anlatır mısınız? Kuantum Teorisi bunu nasıl açıklıyor?

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun

O altı madde klasik fizik- kuantum fiziği arasında bir çelişki göstermiyor. Aslında o maddelerde bir mantık hatası da var. O maddelerin bir kısmı göreliliğe(özel ve genel) atıftır ki görelilik klasik fiziğin bir parçasıdır.

Zaten o altı madde ile kuantum teorisi arasında bir çelişki yok. Sanırım soruyu yanlış sormuşum bu sebeple bunu düşündünüz. Kuantum teorisine göre, klasik fizikte mutlak (değişmez) doğru kabul edilmiş bu varsayımların her durumda (soru işareti burada) geçerli olmadığından bahsediliyor. En azından ben bu şekilde anladım. Zira "şüpheli oldukları ortaya çıktı" ifadesinden benim anladığım bu.

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun
Hatta kesin olarak söylemeliyim ki matematiksel yollarla anlatım yapılmıyorsa konuyu anlamazsınız, ancak "Böyle bir şey varmış." düzeyinde bilgi sahibi olursunuz.

Kuantum fizikçisi olmayı amaçlamadığıma göre teorinin baştan aşağıya formüllerle bir anlatımına ihtiyaç duyduğumu düşünmüyorum.

Klasik fizikteki varsayımların kimi durumlarda geçersiz olduğunu doğru anlamışsınız. Bu durumlar için klasik fizik yanlıştır diyemeyiz de klasik fiziğe dayalı modellerin hiç biri açıklayamadığı için bu durumlarda klasik fizik yetersizdir diyebiliriz. Yani "şüpheli" değil, "yetersiz".

En basit örnek tünellemedir.(Bu örnekten başlayayım ki o örneğin açıklamasını belki yapabilirim.) Klasik fiziğe göre tünelleme diye bir şey olamaz, fakat var. Olay şöyle oluyor:

Potansiyel engeli dediğimiz bir şey var.

Şimdi bu şekilde x=0'dan küçük bölgeye 1. bölge, 0<x<a aralığına 2. bölge, x>a kısmına ise 3. bölge diyelim. Grafikteki yatay bileşen konumu, dikey bileşen enerjiyi gösteriyor.

Parçacığımız (-) sonsuzdan geliyor olsun. Parçacığın enerjisi de E olsun.

Parçacığın enerjisi olan E potansiyel engelin enerjisi olan V(0)'dan büyük olan durumda(E>V(0)):

1. bölgede iki farklı hareketi vardır. Ya +x yönünde ilerliyor ya da engelden yansıyıp -x yönünde geri dönüyordur.
2. bölgede de iki yönde hareket olabilir. Çünkü parçacığın engelin neresinden yansıyacağını bilmiyoruz, fakat burayı es geçelim.
3. bölgede parçacık sadece +x yönünde hareket eder çünkü engeli geçmiştir ve yanıyıp geri döneceği başka bir engel yoktur.

Bu durum klasik fiziğe uygundur. Parçacığı gözleri bantlı olarak koşan bir insan gibi ele alalım, bu insan devamlı zıplayarak koşuyor diyelim. Her adımında 1 metre yükseğe zıplıyor(yandan bakınca dalga hareketidir) ve karşısında birden 75 cm yüksekliğinde bir duvar görüyor. İki ithimal var, o duvarın olduğu noktada 75 cm'den daha yükseğe denk geliyorsa engeli geçer. Yok duvarın olduğu noktada daha yeni yere inmişse, yani 75 cm'den daha az yükseklikte ise çarpıp geri seker. (Bunu görmek için her şeyi yaparım) Burada her şey klasik fiziğe uygundur.

Bir diğer durum da parçacığımızın enerjisinin sıfırdan büyük fakat engelin potansiyelinden az olduğu durumdur. Yani 0<E<V(0) durumu:

Klasik fiziğe göre parçacığımız kesinlikle geri yansımalıdır. Bu gözü kapalı koşan adamımızın 10 metrelik duvarla karşı karşıya kaldığı durumdur. (gözü kapalı olmalı yoksa o adam koşmaz)

1. bölgede iki şekilde hareket edebilir. Engele yaklaşırken +x yönünde, engelden uzaklaşırken yani yansıdığında -x yönünde.
2. bölgede de yansımak üzere bulunabilir.(potansiyel engelin şekline göre) Fakat kesinlikle yansımalıdır.
3. bölgede ise kesinlikle bulunamaz. Çünkü engeli geçemez.

Fakat kuantum mekaniğine göre iş bir garip işliyor.

1. ve 2. bölgede durum yine aynı. Fakat 3. bölgede parçacık +x yönünde devam edebiliyor. Yani parçacık engelden ya yansıyor ya da geçiyor.

Burada geçme ihtimali T dersek E<V(0) durumu için T her zaman 0-1 aralığında sonlu bir değer alır. Yani her durumda engeli geçme ihtimali vardır. (0 kesinlikle geçemez, 1 kesinlikle geçer anlamındadır)

Bu geçiş ihtimali T de engelin genişliği arttıkça üstel olarak azalır, V(0)-E enerji farkı arttıkça yani parçacığın enerjisi azaldıkça azalır. Parçacığın enerjisi V(0) potansiyeline ne kadar yakınsa engeli tünelleyip geçme ihtimali o kadar artar.

Tünelleme olayı bu. Aslında bu anlattıklarımdan bir şeyler anlaşılması zor olabilir, çünkü o bölgelerin hepsi için zamandan bağımsız schrödinger denklemi denilen ve parçacığın konumunu gösteren denklemleri yazıp işlem yapıyoruz. Bu snuçlar da oradan çıkıyor ve bu işlemler ile tam olarak verdiğim bilgiler anlam kazanıyor.

Sözel olarak ancak bu kadar anlatmayı becerebildim. Herhangi bir soru varsa bildiğim kadarı ile açıklamaya çalışırım.

Duvardan geçmek gibi makro boyuttaki işlere gelince; duvardan bütün halinde geçemezsiniz. Bir bakıma sizi oluşturan parçacıkların emilip öbür taraftan kusulma ihtimali var. Zaten milyarlarca yıl gibi aşırı uzun zamandan bahsettiğim için tek parça halinde öbür taraftan çıkacağınızın garantisini istemezsiniz diye düşünüyorum.

< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi onur_uygun -- 8 Ağustos 2011; 19:33:35 >

aksinaletinsan

Yarbay

3196 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun

quote:

Orijinalden alıntı: Previous Tune

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun
...

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun
Başka bir örnek de tünelleme; eğer bir duvara yaslanıp yeterince uzun süre beklerseniz duvarın öteki tarafına tünelleme yapabilirsiniz. Birkaç milyar yıl beklemeniz gerekeceğinden pek bir anlamı yok ama sabrınız varsa, ömrünüz yeterse deneyebilirsiniz ve muhtemelen duvarın içinden geçmeyi başarırsınız. (Hem de duvarı yıkmadan.)

Burayı biraz daha detaylandırarak anlatır mısınız? Kuantum Teorisi bunu nasıl açıklıyor?

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun

O altı madde klasik fizik- kuantum fiziği arasında bir çelişki göstermiyor. Aslında o maddelerde bir mantık hatası da var. O maddelerin bir kısmı göreliliğe(özel ve genel) atıftır ki görelilik klasik fiziğin bir parçasıdır.

Zaten o altı madde ile kuantum teorisi arasında bir çelişki yok. Sanırım soruyu yanlış sormuşum bu sebeple bunu düşündünüz. Kuantum teorisine göre, klasik fizikte mutlak (değişmez) doğru kabul edilmiş bu varsayımların her durumda (soru işareti burada) geçerli olmadığından bahsediliyor. En azından ben bu şekilde anladım. Zira "şüpheli oldukları ortaya çıktı" ifadesinden benim anladığım bu.

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun
Hatta kesin olarak söylemeliyim ki matematiksel yollarla anlatım yapılmıyorsa konuyu anlamazsınız, ancak "Böyle bir şey varmış." düzeyinde bilgi sahibi olursunuz.

Kuantum fizikçisi olmayı amaçlamadığıma göre teorinin baştan aşağıya formüllerle bir anlatımına ihtiyaç duyduğumu düşünmüyorum.

Klasik fizikteki varsayımların kimi durumlarda geçersiz olduğunu doğru anlamışsınız. Bu durumlar için klasik fizik yanlıştır diyemeyiz de klasik fiziğe dayalı modellerin hiç biri açıklayamadığı için bu durumlarda klasik fizik yetersizdir diyebiliriz. Yani "şüpheli" değil, "yetersiz".

En basit örnek tünellemedir.(Bu örnekten başlayayım ki o örneğin açıklamasını belki yapabilirim.) Klasik fiziğe göre tünelleme diye bir şey olamaz, fakat var. Olay şöyle oluyor:

Potansiyel engeli dediğimiz bir şey var.

Şimdi bu şekilde x=0'dan küçük bölgeye 1. bölge, 0<x<a aralığına 2. bölge, x>a kısmına ise 3. bölge diyelim. Grafikteki yatay bileşen konumu, dikey bileşen enerjiyi gösteriyor.

Parçacığımız (-) sonsuzdan geliyor olsun. Parçacığın enerjisi de E olsun.

Parçacığın enerjisi olan E potansiyel engelin enerjisi olan V(0)'dan büyük olan durumda(E>V(0)):

1. bölgede iki farklı hareketi vardır. Ya +x yönünde ilerliyor ya da engelden yansıyıp -x yönünde geri dönüyordur.
2. bölgede de iki yönde hareket olabilir. Çünkü parçacığın engelin neresinden yansıyacağını bilmiyoruz, fakat burayı es geçelim.
3. bölgede parçacık sadece +x yönünde hareket eder çünkü engeli geçmiştir ve yanıyıp geri döneceği başka bir engel yoktur.

Bu durum klasik fiziğe uygundur. Parçacığı gözleri bantlı olarak koşan bir insan gibi ele alalım, bu insan devamlı zıplayarak koşuyor diyelim. Her adımında 1 metre yükseğe zıplıyor(yandan bakınca dalga hareketidir) ve karşısında birden 75 cm yüksekliğinde bir duvar görüyor. İki ithimal var, o duvarın olduğu noktada 75 cm'den daha yükseğe denk geliyorsa engeli geçer. Yok duvarın olduğu noktada daha yeni yere inmişse, yani 75 cm'den daha az yükseklikte ise çarpıp geri seker. (Bunu görmek için her şeyi yaparım) Burada her şey klasik fiziğe uygundur.

Bir diğer durum da parçacığımızın enerjisinin sıfırdan büyük fakat engelin potansiyelinden az olduğu durumdur. Yani 0<E<V(0) durumu:

Klasik fiziğe göre parçacığımız kesinlikle geri yansımalıdır. Bu gözü kapalı koşan adamımızın 10 metrelik duvarla karşı karşıya kaldığı durumdur. (gözü kapalı olmalı yoksa o adam koşmaz)

1. bölgede iki şekilde hareket edebilir. Engele yaklaşırken +x yönünde, engelden uzaklaşırken yani yansıdığında -x yönünde.
2. bölgede de yansımak üzere bulunabilir.(potansiyel engelin şekline göre) Fakat kesinlikle yansımalıdır.
3. bölgede ise kesinlikle bulunamaz. Çünkü engeli geçemez.

Fakat kuantum mekaniğine göre iş bir garip işliyor.

1. ve 2. bölgede durum yine aynı. Fakat 3. bölgede parçacık +x yönünde devam edebiliyor. Yani parçacık engelden ya yansıyor ya da geçiyor.

Burada geçme ihtimali T dersek E<V(0) durumu için T her zaman 0-1 aralığında sonlu bir değer alır. Yani her durumda engeli geçme ihtimali vardır. (0 kesinlikle geçemez, 1 kesinlikle geçer anlamındadır)

Bu geçiş ihtimali T de engelin genişliği arttıkça üstel olarak azalır, V(0)-E enerji farkı arttıkça yani parçacığın enerjisi azaldıkça azalır. Parçacığın enerjisi V(0) potansiyeline ne kadar yakınsa engeli tünelleyip geçme ihtimali o kadar artar.

Tünelleme olayı bu. Aslında bu anlattıklarımdan bir şeyler anlaşılması zor olabilir, çünkü o bölgelerin hepsi için zamandan bağımsız schrödinger denklemi denilen ve parçacığın konumunu gösteren denklemleri yazıp işlem yapıyoruz. Bu snuçlar da oradan çıkıyor ve bu işlemler ile tam olarak verdiğim bilgiler anlam kazanıyor.

Sözel olarak ancak bu kadar anlatmayı becerebildim. Herhangi bir soru varsa bildiğim kadarı ile açıklamaya çalışırım.

Duvardan geçmek gibi makro boyuttaki işlere gelince; duvardan bütün halinde geçemezsiniz. Bir bakıma sizi oluşturan parçacıkların emilip öbür taraftan kusulma ihtimali var. Zaten milyarlarca yıl gibi aşırı uzun zamandan bahsettiğim için tek parça halinde öbür taraftan çıkacağınızın garantisini istemezsiniz diye düşünüyorum.

Alıntıları Göster

uzun uzun yazmıyım ben burdani oruc filan :) bpgucu konudur bu.

ben nacizhane bir tavsiyede bulunuyum;

yapmanız gerek şey, atom modellerinin hepsini ögrenmek.

bu kadar.
şimdi siz bunları ögrenirken zaten neden kuantum gibi bir teorem doğmuş daha basit ve net anlayabilirsiniz.

quote:

Orijinalden alıntı: Previous Tune

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun
...

Anlattıklarınızı kafamda şekillendirmeye çalıştım ancak yeterli alt yapı olmadan ancak 'kabul' üzerinden gidebilirim. Bu durumda daha iyi anlaşılması açısından dediğiniz gibi Schrödinger denklemi'ne göz atmak gerekiyor sanırım. Denklemle ilgli ufak bir araştırma yaptım ancak yine de biraz karmaşık. Fakat benim anladığım kuantum fiziğinde, teori aşamasında bütün taşlar yerine oturuyor ancak iş uygulama safhasına geldiği zaman bu mümkün olmuyor, doğru mudur? Ya da sizin ve abdullahors84'ün dediği gibi henüz nasıl kullanacağımızı bilemiyoruz.

Bu arada denklemi araştırırken şu kaynaklara ulaştım.

http://www.fizikevreni.com/kuantum1.pdf
http://www.fizikevreni.com/kuantum2.pdf

@fizisyen

Tavsiyenizi değerlendireceğim.

Evet; genellikle gözlem yerine teorik altyapı ile her şey başlıyor. Deneyler bunun ardından geliyor. (Bu alanda çalıştığımdan değil, çalışanların yazdıklarından falan öğrendiğim bir şey.)

Aslında kullanım alanı inanılmaz derecede geniş fakat biz bunu genellikle görmüyoruz. Bir de kullanılması genellikle teorinin bulunmasından epey uzun zaman sonra oluyor.

Kullanım alanlarına gelirsek ilk akla gelen genellikle mikro ölçekli elektronik cihazlardır. Buna işlemciler, hafıza birimleri, elektro-optik cihazlar örnek olarak verilebilir. En basidinden kuantum fiziği bilinmese yarıiletkenlerin davranışları anlaşılamaz ve ilk transistörler bile yapılamazdı, bu bilgiler geliştirilmese bilgisayarlarda bu kadar küçük transistörler ve bu işlem gücü hiç olmazdı.

Sağlık alanında özellikle nükleer tıp ve görüntüleme teknolojileri başta olmak üzere akla hayale gelmez uygulamaları vardır. Kimya ve farmakolojide de yararlanılır.

Atom saatlerinin çalışma prensipleri kuantum fiziği ile elde edilen bilgilere dayanır, laserlerin geliştirilmesinin arkasındaki bilgi birikimi de aynen kuantum fiziğine dayanır.

Fizisyenin tavsiyesi yerinde olmuş, öncelikle onun dediği şekilde yaparsanız daha iyi olur. Benim dediğim şekilde işiniz daha zor olur.

Bu arada şu linke de bir gözatın; sitenin kurucusu Kocaeli Fizik'ten bir hocamızdır. Dosyalar bölümünde, özellikle temel parçacık ders notları bölümünde evrenin geneli ile ilgili çok güzel ve basit bilgiler var.(arada karışık şeyler de çıkıyor ama geneli basit, sözel anlatımlardır.) Doğrudan konu ile alakalı değil ama sizin ilginizi çekebilecek şeyler de var.

http://www.kuantumevreni.com/?Lang=TR&SyfNmb=1

Bulduğunuz linkteki bilgiler işin temelini vermeden formüllere dalmış, açıkçası ben yazılanı takip etmekte zorlandım. Parça pinçik bilgiler art arda yazılmış gibi. Siz öncelikle fizisyenin dediği noktadan başlayın.

< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi onur_uygun -- 9 Ağustos 2011; 0:27:46 >

insan.

Yüzbaşı

955 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun

quote:

Orijinalden alıntı: Previous Tune

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun
...

Anlattıklarınızı kafamda şekillendirmeye çalıştım ancak yeterli alt yapı olmadan ancak 'kabul' üzerinden gidebilirim. Bu durumda daha iyi anlaşılması açısından dediğiniz gibi Schrödinger denklemi'ne göz atmak gerekiyor sanırım. Denklemle ilgli ufak bir araştırma yaptım ancak yine de biraz karmaşık. Fakat benim anladığım kuantum fiziğinde, teori aşamasında bütün taşlar yerine oturuyor ancak iş uygulama safhasına geldiği zaman bu mümkün olmuyor, doğru mudur? Ya da sizin ve abdullahors84'ün dediği gibi henüz nasıl kullanacağımızı bilemiyoruz.

Bu arada denklemi araştırırken şu kaynaklara ulaştım.

http://www.fizikevreni.com/kuantum1.pdf
http://www.fizikevreni.com/kuantum2.pdf

@fizisyen

Tavsiyenizi değerlendireceğim.

Evet; genellikle gözlem yerine teorik altyapı ile her şey başlıyor. Deneyler bunun ardından geliyor. (Bu alanda çalıştığımdan değil, çalışanların yazdıklarından falan öğrendiğim bir şey.)

Aslında kullanım alanı inanılmaz derecede geniş fakat biz bunu genellikle görmüyoruz. Bir de kullanılması genellikle teorinin bulunmasından epey uzun zaman sonra oluyor.

Kullanım alanlarına gelirsek ilk akla gelen genellikle mikro ölçekli elektronik cihazlardır. Buna işlemciler, hafıza birimleri, elektro-optik cihazlar örnek olarak verilebilir. En basidinden kuantum fiziği bilinmese yarıiletkenlerin davranışları anlaşılamaz ve ilk transistörler bile yapılamazdı, bu bilgiler geliştirilmese bilgisayarlarda bu kadar küçük transistörler ve bu işlem gücü hiç olmazdı.

Sağlık alanında özellikle nükleer tıp ve görüntüleme teknolojileri başta olmak üzere akla hayale gelmez uygulamaları vardır. Kimya ve farmakolojide de yararlanılır.

Atom saatlerinin çalışma prensipleri kuantum fiziği ile elde edilen bilgilere dayanır, laserlerin geliştirilmesinin arkasındaki bilgi birikimi de aynen kuantum fiziğine dayanır.

Fizisyenin tavsiyesi yerinde olmuş, öncelikle onun dediği şekilde yaparsanız daha iyi olur. Benim dediğim şekilde işiniz daha zor olur.

Bu arada şu linke de bir gözatın; sitenin kurucusu Kocaeli Fizik'ten bir hocamızdır. Dosyalar bölümünde, özellikle temel parçacık ders notları bölümünde evrenin geneli ile ilgili çok güzel ve basit bilgiler var.(arada karışık şeyler de çıkıyor ama geneli basit, sözel anlatımlardır.) Doğrudan konu ile alakalı değil ama sizin ilginizi çekebilecek şeyler de var.

http://www.kuantumevreni.com/?Lang=TR&SyfNmb=1

Bulduğunuz linkteki bilgiler işin temelini vermeden formüllere dalmış, açıkçası ben yazılanı takip etmekte zorlandım. Parça pinçik bilgiler art arda yazılmış gibi. Siz öncelikle fizisyenin dediği noktadan başlayın.

Alıntıları Göster

Bir fizikçi olarak kuantum fiziğini anlamadığımdan bu soruya da cevap bulamam. Kuantum teorisi ortaya atıldığından bu yana değişen birşey yok. Birşey olacağa da benzemiyor.

Kuantum teorisini bilmek kara cisim ışımıyla fotoelektrik olayı açıklamak değildir. Bu teoriyi de açıklayaiblecek kişi bana göre yoktur.

O yüzden bilinmeyen birşeyi klasik fiziğe karşı koymak mantıklı gelmiyor.

Tanrı bizim evrenin işleyişini anlamamız için kuantum teorisini ortaya koymuştur diyebilirim.

insan.

Yüzbaşı

955 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Orijinalden alıntı: EinsteinModOn

belirsizlik ilkesinde değişen nedir?

Kuantum fiziğinde gelişme olması için var olan bilgilerin değişmesi mi gerekiyor? Var olan bilgilerde değişiklik olmazsa ilerleme olmamış mı oluyor? Sanki burada bir eksiklik var. Belirsizlik ilkesi tabii ki değişmedi, bu saatten sonra modelin tamamı değişmedikçe de kolay kolay değişmeyebilir. Gelişme denilince benim aklıma eklenen yeni bilgiler gelir, devamlı olarak var olan bozulup yenisi ile değişecekse ve olay bundan ibaret kalacaksa zaten bu gelişme değildir. Tabii değişmeler de önemli fakat gelişimi sadece değişmeye indirgersek o zaman gelişme kavramı yerinde sayma şekline dönüşebilir.

Mesela ivme değişti mi, değişmedi. Halen hızın zamana göre değişimidir. Buradan yola çıkıp asırlardır fizikte hiç bir gelişme olmadı diyemeyiz sanırım.

@Previous Time

Elektromanyetik kuvvet denildiğinde sanırım klasik anlamdaki elektromanyetik kuvvet aklınıza geldi ki böyleyse doğal bir durumdur da.

Klasik elektromanyetik teoride plank sabiti kullanılmaz, bu sabitin kullanıldığı noktalar varsa da onlar eski teorilerin günümüz teorileri ile uygunluğunu sağlamak için yeniden yorumlanmış hali olabilir.

Sanırım sizin okuduğunuz kaynakta elektromanyetik kuvvet doğadaki temel kuvvetlerden bahsederken geçmiş.(plank sabiti kullanıldığına göre akla en yatkını bu) Doğada dört adet kuvvet vardır. Bunlar; elektromanyetik kuvvet, zayıf kuvvet, güçlü kuvvet ve kütleçekim kuvvetidir. Yalnız bunları bir cisme etkiyen kuvvet olarak düşünmeyin, bir cisme 50 newtonluk kuvvetin etki etmesi gibi değil. Bu kuvvetler doğa olaylarının oluşmasından kuvvetlidir. Mesela zayıf kuvvet nükleer bozunmadan sorumlu iken güçlü kuvvet kuarklar arası etkileşimlerde(ve hadron tepkimeleri) rol alırlar. Bu kuvvetlerin hepsinin de bir taşıyıcısı vardır.(bu parçacıklar bozon olarak adlandırılırlar, em kuvvetin taşıyıcısı da fotondur.)

Peki diğer kuvvetler nereye gitti derseniz maddeler arasındaki tüm etkileşimlerde bu dört temel kuvvet söz konusudur. Bunların dışında bilinen hiç bir etkileşme yoktur. (Hatta bunların dördü de evrenin ilk birkaç saniyesinde tek bir kuvvetti)

< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi onur_uygun -- 10 Ağustos 2011; 5:02:22 >

insan.

Yüzbaşı

955 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

quote:

Orijinalden alıntı: onur_uygun

quote:

Orijinalden alıntı: EinsteinModOn

belirsizlik ilkesinde değişen nedir?

Kuantum fiziğinde gelişme olması için var olan bilgilerin değişmesi mi gerekiyor? Var olan bilgilerde değişiklik olmazsa ilerleme olmamış mı oluyor? Sanki burada bir eksiklik var. Belirsizlik ilkesi tabii ki değişmedi, bu saatten sonra modelin tamamı değişmedikçe de kolay kolay değişmeyebilir. Gelişme denilince benim aklıma eklenen yeni bilgiler gelir, devamlı olarak var olan bozulup yenisi ile değişecekse ve olay bundan ibaret kalacaksa zaten bu gelişme değildir. Tabii değişmeler de önemli fakat gelişimi sadece değişmeye indirgersek o zaman gelişme kavramı yerinde sayma şekline dönüşebilir.

Mesela ivme değişti mi, değişmedi. Halen hızın zamana göre değişimidir. Buradan yola çıkıp asırlardır fizikte hiç bir gelişme olmadı diyemeyiz sanırım.

@Previous Time

Elektromanyetik kuvvet denildiğinde sanırım klasik anlamdaki elektromanyetik kuvvet aklınıza geldi ki böyleyse doğal bir durumdur da.

Klasik elektromanyetik teoride plank sabiti kullanılmaz, bu sabitin kullanıldığı noktalar varsa da onlar eski teorilerin günümüz teorileri ile uygunluğunu sağlamak için yeniden yorumlanmış hali olabilir.

Sanırım sizin okuduğunuz kaynakta elektromanyetik kuvvet doğadaki temel kuvvetlerden bahsederken geçmiş.(plank sabiti kullanıldığına göre akla en yatkını bu) Doğada dört adet kuvvet vardır. Bunlar; elektromanyetik kuvvet, zayıf kuvvet, güçlü kuvvet ve kütleçekim kuvvetidir. Yalnız bunları bir cisme etkiyen kuvvet olarak düşünmeyin, bir cisme 50 newtonluk kuvvetin etki etmesi gibi değil. Bu kuvvetler doğa olaylarının oluşmasından kuvvetlidir. Mesela zayıf kuvvet nükleer bozunmadan sorumlu iken güçlü kuvvet kuarklar arası etkileşimlerde(ve hadron tepkimeleri) rol alırlar. Bu kuvvetlerin hepsinin de bir taşıyıcısı vardır.(bu parçacıklar bozon olarak adlandırılırlar, em kuvvetin taşıyıcısı da fotondur.)

Peki diğer kuvvetler nereye gitti derseniz maddeler arasındaki tüm etkileşimlerde bu dört temel kuvvet söz konusudur. Bunların dışında bilinen hiç bir etkileşme yoktur. (Hatta bunların dördü de evrenin ilk birkaç saniyesinde tek bir kuvvetti)

Alıntıları Göster

ivme neden değişsin ki. Onun ne olduğunu biliyoruz ve onun sayesinde konumu hızı zamana göre hesaplarız.
Ama belirsizlik ilkesini kullanarak olduğumuz yerde kaldık. (elektronun konumunu ve ne yaptığını söyle?!)

Böyle olduğu sürece Kuantum teorisi hakkında bilinmeyenlik hala devam edecek. SAdece eksiklikleri gidermek için birkaç teori daha ekleyecez. Özündeki bilinmeyenlik olduğu sürece bana göre aynı yerdeyiz. Sadece bu bilinmeyenlik üzerine yeni teorileri, gözlemlediğimiz olayları açıklamak için ortaya koyacağız.

Mesela klasik fizikte bir problemle karşılaştığında bir niceliği öbürüne çevirerek istenilen sonucu elde ediyoruz. (ivmeyi hıza vb. çevirmek gibi) ve bizi sınırlayan birşey yoktur. (şu şöyle olmalı ivme 120m/sn^2 olamaz gibi) Ama kuantum teorisinde ∆x.∆p≥ℏ olduğu sürece problemleri bu sınıra dayalı olarak çözmek zorundayız. Kuantum teorisinde atılan teorileri bunun üzerine yaptığımızdan hala o eski sınırı aşamadık ve olduğumuz yerde kaldık.

Anlattıklarım sizlere mantıksız gelmiş olabilir bunlar sadece KENDİ düşüncem. sadece söylemek istedim.

Klasik Fiziğe Karşı Kuantum Teorisi

Benzer içerikler